Klimatklassificering, formalisering av system som känner igen, klargör och förenklar klimatlikheter och skillnader mellan geografiska områden för att öka klimatens vetenskapliga förståelse. Sådana klassificeringsscheman förlitar sig på ansträngningar som sorterar och grupperar stora mängder miljödata för att upptäcka mönster mellan interagerande klimatprocesser. Alla sådana klassificeringar är begränsade eftersom inga två områden är föremål för samma fysiska eller biologiska krafter på exakt samma sätt. Skapandet av ett individuellt klimatschema följer antingen en genetisk eller en empirisk strategi.
Allmänna överväganden
Klimatet i ett område är syntesen av miljöförhållandena (jord, vegetation, väder etc.) som har rådat där under en lång tid. Denna syntes innefattar både medelvärden av klimatelementen och mätningar av variabilitet (såsom extrema värden och sannolikheter). Klimat är ett komplext, abstrakt koncept som involverar data om alla aspekter av jordens miljö. Som sådan kan inga två orter på jorden sägas ha exakt samma klimat.
Det är emellertid lätt uppenbart att klimatområden, över begränsade områden på planeten, varierar inom ett begränsat intervall och att klimatområden kan urskiljas inom vilken viss enhetlighet är uppenbar i klimatelementens mönster. Dessutom har allmänt åtskilda områden i världen liknande klimat när uppsättningen av geografiska relationer som förekommer i ett område är parallella med ett annat. Denna symmetri och organisering av klimatmiljön antyder en underliggande världsomspännande regelbundenhet och ordning i de fenomen som orsakar klimat (såsom mönster av inkommande solstrålning, vegetation, jord, vindar, temperatur och luftmassor). Trots att det finns sådana underliggande mönster är skapandet av ett exakt och användbart klimatsystem en skrämmande uppgift.
För det första är klimat ett multidimensionellt begrepp, och det är inte ett självklart beslut om vilken av de många observerade miljövariablerna som bör väljas som grund för klassificeringen. Detta val måste göras på ett antal grunder, både praktiska och teoretiska. Användning av för många olika element öppnar till exempel möjligheterna att klassificeringen har för många kategorier för att lätt kunna tolkas och att många av kategorierna inte kommer att motsvara verkliga klimat. Dessutom är mätningar av många av klimatelementen inte tillgängliga för stora delar av världen eller har bara samlats in för en kort tid. De viktigaste undantagen är data om mark, vegetation, temperatur och nederbörd, som är mer omfattande tillgängliga och har registrerats under längre tid.
Valet av variabler bestäms också av syftet med klassificeringen (såsom att redogöra för distribution av naturlig vegetation, för att förklara markbildningsprocesser eller att klassificera klimat i termer av mänsklig komfort). De variabler som är relevanta i klassificeringen bestäms av detta ändamål, liksom tröskelvärdena för de variabler som valts för att differentiera klimatzoner.
En andra svårighet är resultatet av förändringar i klimatelementen över jordens yta generellt gradvis. Förutom i ovanliga situationer beroende på bergskedjor eller kustlinjer, tenderar temperatur, nederbörd och andra klimatvariabler bara att förändras långsamt över avstånd. Som ett resultat tenderar klimattyper att förändras omöjligt när man rör sig från ett land på jordens yta till en annan. Att välja en uppsättning kriterier för att särskilja en klimat typ från en annan motsvarar alltså till att rita en linje på en karta för att skilja den klimatregion som har en typ från den som har den andra. Även om detta inte på något sätt skiljer sig från många andra klassificeringsbeslut som man gör rutinmässigt i det dagliga livet, måste det alltid komma ihåg att gränserna mellan angränsande klimatregioner placeras något godtyckligt genom regioner med kontinuerlig gradvis förändring och att de områden som definieras inom dessa gränser är långt ifrån homogena när det gäller deras klimategenskaper.
De flesta klassificeringsscheman är avsedda för tillämpning i global eller kontinental skala och definierar regioner som är stora underavdelningar på kontinenter hundratals till tusentals kilometer över. Dessa kan kallas makroklimat. Inte bara kommer det att bli långsamma förändringar (från vått till torrt, varmt till kallt, etc.) över en sådan region till följd av de geografiska gradienterna av klimatelement över den kontinent som regionen är en del av, men det kommer att finnas mesoklimater inom dessa regioner förknippade med klimatprocesser som förekommer i en skala från tiotals till hundratals kilometer som skapas av höjdskillnader, sluttningsaspekt, vattendrag, skillnader i vegetationstäckning, stadsområden och liknande. Mesoklimat kan i sin tur upplösas i många mikroklimat, som förekommer på våg som är mindre än 0,1 km (0,06 mil), som i klimatskillnaderna mellan skogar, grödor och bar mark, på olika djup i en växtdäck, på olika djup i marken, på olika sidor av en byggnad, och så vidare.
Trots dessa begränsningar spelar klimatklassificering en nyckelroll som ett medel för att generalisera den geografiska fördelningen och interaktioner mellan klimatelement, att identifiera blandningar av klimatpåverkan som är viktiga för olika klimatberoende fenomen, för att stimulera sökningen för att identifiera de kontrollerande klimatprocesserna, och, som ett pedagogiskt verktyg, för att visa några av de sätt på vilka avlägsna områden i världen både skiljer sig från och liknar sin egen hemregion.
Tillvägagångssätt för klimatklassificering
De tidigaste kända klimatklassificeringarna var de från klassisk grekisk tid. Sådana scheman delade vanligtvis jorden i längsgående zoner baserade på de betydande parallellerna 0 °, 23,5 ° och 66,5 ° latitud (det vill säga ekvatorn, cancer i tropikerna och Stenbocken, respektive de arktiska och antarktiska cirklarna) längden på dagen. Modern klimatklassificering har sitt ursprung i mitten av 1800-talet med de första publicerade kartorna över temperatur och nederbörd över jordens yta, vilket möjliggjorde utvecklingen av metoder för klimatgruppering som använde båda variablerna samtidigt.
Många olika scheman för klassificering av klimat har utformats (mer än 100), men alla kan vara i stort sett differentierade som antingen empiriska eller genetiska metoder. Denna distinktion är baserad på arten av de uppgifter som används för klassificering. Empiriska metoder använder observerade miljödata, såsom temperatur, luftfuktighet och nederbörd, eller enkla mängder härledda från dem (som förångning). Däremot klassificerar en genetisk metod klimatet utifrån dess kausala element, aktiviteten och egenskaperna hos alla faktorer (luftmassor, cirkulationssystem, fronter, jetströmmar, solstrålning, topografiska effekter osv.) Som ger upphov till rumsliga och temporära mönster av klimatdata. Även om empiriska klassificeringar till stor del beskriver klimatet, är (eller borde) genetiska metoder förklaras. Tyvärr är genetiska scheman, även om de är vetenskapligt mer önskvärda, i sig svårare att genomföra eftersom de inte använder enkla observationer. Som ett resultat är sådana system både mindre vanliga och mindre framgångsrika totalt sett. Dessutom motsvarar de regioner som definieras av de två typerna av klassificeringssystem inte nödvändigtvis; särskilt är det inte ovanligt att liknande klimatformer som härrör från olika klimatprocesser grupperas ihop av många vanliga empiriska scheman.
Genetiska klassificeringar
Genetiska klassificeringsgrupper klimat efter deras orsaker. Bland sådana metoder kan tre typer särskiljas: (1) de som är baserade på de geografiska determinanterna för klimatet, (2) de som är baserade på ytanergibudgeten, och (3) de som härrör från luftmassanalys.
I den första klassen finns ett antal scheman (till stor del arbetet av tyska klimatologer) som kategoriserar klimat beroende på faktorer som latitudkontroll av temperatur, kontinuitet kontra havspåverkade faktorer, placering med avseende på tryck och vindbälten och effekter av berg. Dessa klassificeringar har alla en gemensam brist: de är kvalitativa, så att klimatregioner utses på ett subjektivt sätt snarare än som ett resultat av tillämpningen av någon strikt differentierande formel.
Ett intressant exempel på en metod baserad på energibalansen på jordens yta är klassificeringen 1970 av Werner H. Terjung, en amerikansk geograf. Hans metod använder data för mer än 1 000 platser över hela världen på den solstrålning som tas emot på ytan, den tillgängliga energin för avdunstning av vatten och den tillgängliga energin för uppvärmning av luften och undergrunden. De årliga mönstren klassificeras enligt den maximala energitillförseln, det årliga inputintervallet, formen på den årliga kurvan och antalet månader med negativa storlekar (energiförluster). Kombinationen av egenskaper för en plats representeras av en etikett bestående av flera bokstäver med definierade betydelser, och regioner med liknande nätstrålningsklimat kartläggs.
Troligtvis är de mest använda genetiska systemen dock de som använder luftmassakoncept. Luftmassor är stora luftkroppar som i princip har relativt homogena egenskaper av temperatur, luftfuktighet etc. i horisontell form. Vädret på enskilda dagar kan tolkas i termer av dessa funktioner och deras kontraster på fronter.
Två amerikanska geograf-klimatologer har varit mest inflytelserika i klassificeringar baserade på luftmassa. 1951 beskrev Arthur N. Strahler en kvalitativ klassificering baserad på kombinationen av luftmassor närvarande på en given plats under året. Några år senare (1968 och 1970) placerade John E. Oliver denna typ av klassificering på ett fastare fot genom att tillhandahålla ett kvantitativt ramverk som betecknade särskilda luftmassor och luftmassakombinationer som "dominerande", "underdominant" eller "säsongsbetonat" i synnerhet platser. Han tillhandahöll också ett sätt att identifiera luftmassor från diagram över genomsnittlig månadstemperatur och nederbörd planerad på ett "termohyet-diagram", en procedur som undviker behovet av mindre vanliga övre luftdata för att göra klassificeringen.
